一種圓臺型錨桿錨固技術(shù)的制作方法
【專利摘要】圓臺型錨桿錨固技術(shù)主要應(yīng)用于巖土工程加固領(lǐng)域。本發(fā)明是在傳統(tǒng)錨桿上增加一個或多個圓臺體，由圓臺體與桿體共同組成錨固系統(tǒng)，即沿錨桿長度方向每間隔一定距離增加一個或多個圓臺，從而改變傳統(tǒng)錨桿荷載的傳遞方式及其受力機(jī)制。圓臺大直徑D為鉆孔直徑d的2～7倍，剛性角α為40°～45°，從而提高了單根錨桿的承載力。根據(jù)圓臺及桿體對巖體的作用特點(diǎn)和承載特性，給出了圓臺型錨固技術(shù)的巖土體破壞模式、圓臺間距、承載力的計(jì)算方法。本發(fā)明技術(shù)可以有效地提升錨桿的加固效果。
【專利說明】一種圓臺型錨桿錨固技術(shù)
一、【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是沿錨桿長度方向每隔一定距離增加一個或多個圓臺，改變傳統(tǒng)錨桿荷載的傳遞方式以其受力機(jī)制；圓臺大直徑D為鉆孔直徑d的2?7倍，澆注混凝土后形成的剛性角α為40°?45°。從而提高了單根錨桿的承載力。主要應(yīng)用在礦山巷道、山體隧道、地鐵、邊坡、水利水電等領(lǐng)域的工程加固。
二、技術(shù)背景
[0002]從國內(nèi)外錨桿加固的應(yīng)用情況來看，錨桿的承載力主要是依靠錨固段提供的側(cè)摩阻力來承擔(dān)；目前錨桿的形式有多種，但從作用原理上看，主要是采取各種措施來增大錨桿側(cè)摩阻力，以提高其極限承載力。為此，研究和探索增大承載力的技術(shù)方法或改變傳統(tǒng)錨固段錨桿與周圍土體的作用機(jī)制，提高錨固段的承載力，是急需解決的關(guān)鍵技術(shù)問題。圓臺型錨桿正是在這一背景下提出的新的錨固技術(shù)。
三、發(fā)明的內(nèi)容
[0003]為了提高錨桿的承載力與錨固效果，圓臺型錨桿是在錨桿長度方向每隔一定間距增加一個圓臺，改變了傳統(tǒng)錨桿荷載的傳遞方式及其受力機(jī)制，從而提高單根錨桿的承載力。其主要特點(diǎn)是沿錨桿軸線方向設(shè)計(jì)一個或多個圓臺，圓臺可視為擴(kuò)徑體，即多個擴(kuò)徑體的錨固力與傳統(tǒng)錨固力的作用機(jī)制不同，表現(xiàn)為未擴(kuò)徑段與擴(kuò)徑段接合處增加一個“圓臺”體，從承載能力考慮，圓臺直徑過大易破壞、高度大無法發(fā)揮承載力，再考慮到澆注材料的力學(xué)屬性，故對圓臺混凝土澆注體的剛性角α取40°?45°。該圓臺體的存在使得新型錨桿承載力與傳統(tǒng)錨桿承載方式有本質(zhì)性區(qū)別，從而大幅提高了錨桿的錨固力。
[0004]其作用原理與高壓灌漿技術(shù)提高錨固力的原理不同；該技術(shù)方法是用液壓擠擴(kuò)與切削相結(jié)合的原理，沿鉆孔軸的方向設(shè)計(jì)一個或多個圓臺，即沿鉆孔長度方向非等直徑，然后通過特制加筋與灌注混凝土，在局部形成圓臺體，從而達(dá)到提高錨桿錨固力的目的。
四、【專利附圖】

【附圖說明】
[0005]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步說明:
[0006]圖1兩個圓臺的錨桿示意圖
[0007]圖2單圓臺錨桿破壞模式示意圖
[0008]圖3兩個圓臺錨桿破壞模式示意圖
五、【具體實(shí)施方式】
[0009]I)圓臺間距的計(jì)算
[0010]當(dāng)設(shè)計(jì)兩個或兩個以上的圓臺時(shí)，合理的圓臺間距是圓臺型錨桿錨固技術(shù)的一個重要指標(biāo)，如果圓臺間距太小，圓臺之間的土體或巖體就會被剪壞，圓臺沒有起到應(yīng)有的效果；如果圓臺間距太大，巖土體沒有充分發(fā)揮作用；因此，圓臺間距需要保持最佳距離，其最小圓臺間距按公式(I)計(jì)算:
【權(quán)利要求】
1.一種圓臺型錨桿錨固技術(shù)，特征在于:圓臺型錨桿錨固技術(shù)是在傳統(tǒng)錨桿的錨固段沿桿向增加一個或多個圓臺，整個體系由圓臺與桿體共同組成錨固系統(tǒng)，即沿錨桿長度方向每間隔一定距離增加一個圓臺，改變了傳統(tǒng)錨桿荷載的傳遞方式及其受力機(jī)制，從而提高單根錨桿的承載力。錨固技術(shù)還包括，圓臺大直徑D為鉆孔直徑d的2~7倍，澆注混凝土后形成的剛性角α為40°~45°。圓臺間距L的確定:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓臺型錨桿錨固技術(shù)，單圓臺型錨桿的極限抗拔力計(jì)算式為:
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓臺型錨桿錨固技術(shù)，多圓臺型錨桿的極限抗拔力計(jì)算式為:
【文檔編號】E02D5/74GK103470290SQ201310450745
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年9月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月29日
【發(fā)明者】孫世國, 宋志飛, 馮少杰, 易亞楠 申請人:北方工業(yè)大學(xué)